Vielleicht gab es in der gesamten Geschichte des Universums keine andere intelligente, technisch fortgeschrittene Art von Außerirdischen. In einer Rede der New York Times letzte Woche schrieb der Wissenschaftler Adam Frank ausdrücklich: Ja, es gibt Außerirdische. Er kam zu diesem Schluss, da es im Universum potenziell bewohnbare Welten gibt, die uns aus astrophysikalischen Studien bekannt sind, könnte dort auch intelligentes Leben entstehen. Was er jedoch nicht erklären konnte, war die Anzahl der Unbekannten, die durch Abiogenese, Evolution, langfristige Bewohnbarkeit und andere Faktoren in die Gleichung aufgenommen wurden. In der Tat gibt es eine astronomische Anzahl von Möglichkeiten für intelligente, technologisch fortgeschrittene Lebensformen, aber aufgrund kolossaler Unsicherheiten kann es durchaus sein, dass Menschen die einzigen Lebewesen sind, die durch den Kosmos pflügen.unserem Universum bekannt.
1961 stellte der Wissenschaftler Frank Drake die erste Gleichung zusammen, die zeigt, wie viele raumfahrende Zivilisationen heute im Universum existieren. Er stützte seine Berechnungen auf eine Reihe unbekannter Eigenschaften und Faktoren, um darauf basierende Schätzungen vorzunehmen und letztendlich zu verstehen, wie viele technisch fortgeschrittene gebietsfremde Arten sich derzeit in unserer Galaxie und im beobachtbaren Universum befinden. Dank der wissenschaftlichen Fortschritte in den letzten 55 Jahren können viele der Faktoren, die wir nur durch Vermutungen erraten konnten, jetzt mit unglaublicher Präzision gelernt werden.
Zunächst hat sich unser Verständnis der Größe und des Ausmaßes des Universums auf dramatischste Weise erweitert. Dank Beobachtungen mit Weltraum- und Bodenobservatorien, die das gesamte Spektrum elektromagnetischer Wellen abdecken, wissen wir heute, wie groß das Universum ist und wie viele Galaxien es gibt. Wir haben ein viel besseres Verständnis für die Bildung und Funktionsweise von Sternen. Wenn wir in den weiten Abgrund des fernen Weltraums schauen, können wir daher berechnen, wie viele Sterne es seit dem "Urknall" in der gesamten kosmischen Geschichte im Universum gibt und gab. Dies ist eine kolossale Menge: ungefähr 10 bis zur 24. Potenz. Und das sagt uns, wie viele Chancen das Universum in den letzten 13,8 Milliarden Jahren hatte, Leben wie das unsere hervorzubringen.
So stellte sich der Künstler den Exoplaneten Kepler-452b vor
Foto: NASA / JPL-Caltech / T. Pyle
Zuvor haben wir uns gefragt, wie viele Sterne sich Planeten um sie drehen, welche Planeten sich in einem festen Zustand befinden, wie viele eine ähnliche Atmosphäre wie wir haben und wie viele solcher Planeten sich in einem solchen Abstand von ihren Sternen befinden, dass sich flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche befindet. Über unzählige Jahre konnten wir nur darüber spekulieren. Dank der enormen Fortschritte in der Exoplanetenforschung, vor allem mithilfe des Kepler-Weltraumsatelliten der NASA, haben wir viel über das Weltall gelernt. Unter anderem wissen wir heute Folgendes:
- Planeten oder Planetensysteme drehen sich um 80-100% der Sterne in der Umlaufbahn;
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- Etwa 20-25% dieser Systeme haben einen Planeten in einer bewohnbaren Zone oder an einem Ort, an dem sich flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche bilden kann.
- Ungefähr 10-20% dieser Planeten haben die gleiche Größe und Masse wie die Erde.
Wir bringen alles zusammen und stellen fest, dass es im Universum 10 bis 22 der erdähnlichen Planeten gibt, wo es die notwendigen Bedingungen für das Leben gibt.
Aber die Situation hier ist noch besser, denn mit Ausnahme der frühesten Generationen der ersten Sterne sind fast alle mit schweren Elementen und Zutaten angereichert, die für das Leben notwendig sind. Wenn wir den interstellaren Raum betrachten, molekulare Gaswolken, die Zentren entfernter Galaxien, Ströme, die von großen Sternen ausgehen, und sogar unsere eigene Galaxie, finden wir Elemente des Periodensystems - Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Silizium, Schwefel, Phosphor, Kupfer, Eisen und so weiter. All dies sind Substanzen, die für das Leben in der uns bekannten Form notwendig sind. Wenn wir in die Meteoriten und Asteroiden unseres Sonnensystems schauen, finden wir diese Elemente nicht nur, sondern auch in komplexen organischen Molekülen wie Zucker, Graphitringen und sogar Aminosäuren. Mit anderen Worten, im Universum gibt es nicht nur mehr als 10 zur 22. Potenz der erdähnlichen Planeten;Es gibt mehr als 10 erdähnliche Planeten bis zum 22. Grad, wo es Komponenten gibt, die für das Leben notwendig sind!
Wenn wir jedoch wissenschaftliche Ehrlichkeit und Gewissenhaftigkeit zeigen, sollte unser Optimismus dort enden. Tatsache ist, dass für die Entstehung einer Zivilisation, die einem Menschen ähnlich ist, drei wichtige Dinge passieren müssen.
Das erste Stadium, das stattfinden muss, ist die Abiogenese, wenn die mit organischen Prozessen verbundenen "rohen" Inhaltsstoffe zu dem werden, was wir als "Leben" erkennen.
Damit Mehrzelligkeit, Komplexität, Differenzierung und das, was wir "Intelligenz" nennen, erscheinen, muss das Leben auf dem Planeten existieren und sich über Milliarden von Jahren entwickeln.
So stellte sich der Künstler die hellste Galaxie im Universum vor, umgeben von Staub
Foto: NRAO / AUI / NSF; Dana Berry / SkyWorks; ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
Und schließlich sollte ein solch intelligentes Leben schließlich zu einer wissenschaftlich entwickelten Zivilisation werden, die entweder die Fähigkeit erwerben kann, ihre Präsenz im Universum zu deklarieren, oder über ihre eigene Heimat hinausgehen und beginnen kann, den Weltraum zu erforschen oder ein Stadium zu erreichen, in dem sie sich befindet wird in der Lage sein, andere Formen des Geistes im Raum zu hören. Oder machen Sie im optimistischsten Fall alle drei Dinge.
Als Carl Sagan 1980 sein Buch Space: Die Evolution des Universums, des Lebens und der Zivilisation vorstellte, argumentierte er, dass es ratsam wäre, jedem dieser drei Schritte eine 10-prozentige Erfolgschance zu geben. Wenn diese Aussage wahr ist, sollte es nur in der Milchstraße mehr als 10 Millionen intelligente außerirdische Zivilisationen geben!
Heute erklärt Adam Frank, es sei unrealistisch, diesen drei Schritten eine kumulative Wahrscheinlichkeit von weniger als 10 bis minus 22 zu geben. Auf dieser Grundlage kommt er zu dem Schluss, dass es irgendwo im Universum Außerirdische geben muss. Aber das an sich ist eine lächerliche Aussage, die auf nichts basiert. Ja, Abiogenese kann weit verbreitet sein. Selbst auf der Erde allein könnte es viele Male auftreten. Und auch auf Mars, Titan, Europa, Venus, Enceladus und anderen Planeten allein in unserem Sonnensystem. Oder es kann ein so seltener Prozess sein, dass selbst wenn wir hundert Klone der jungen Erde (oder tausend oder eine Million) erschaffen, unsere Welt die einzige ist, in der diese Abiogenese entstanden ist.
Und selbst wenn das Leben entstanden ist, wie viel Glück muss es haben, um zu existieren und Milliarden von Jahren zu gedeihen? Ist ein katastrophales Erwärmungsszenario wie auf der Venus nicht die Norm? Oder ein katastrophales Abkühlungsszenario wie auf dem Mars? Oder vergiftet sich das Leben in den meisten Fällen im Existenzprozess, wie es vor zwei Milliarden Jahren fast auf der Erde geschehen ist? Und selbst wenn wir ein Leben haben, das seit Milliarden von Jahren existiert, wie oft werden Prozesse wie die kambrische Explosion auftreten, wodurch riesige mehrzellige makroskopische Pflanzen, Tiere und Pilze beginnen, den Planeten zu dominieren? Sie können ziemlich häufig auftreten, wenn 10% solcher Explosionen zum Erfolg führen, oder selten, wenn die Erfolgschance für solche Explosionen eins zu einer Million oder sogar eins zu einer Milliarde beträgt.
Und selbst wenn dies passiert, wie selten sind Arten wie Menschen, die Werkzeuge einsetzen, Technologien weiterentwickeln und Raketen in den Weltraum abschießen? Entwickelte Reptilien, Vögel und Säugetiere, die nach einigen Maßstäben als vernünftig angesehen werden können, existieren seit zig und Hunderten von Millionen von Jahren, aber der moderne Mensch erschien vor weniger als einer Million Jahren. Und wir sind in unserem Verständnis erst in den letzten zwei Jahrhunderten "technisch fortgeschritten" geworden. Gibt es eine 10-prozentige Chance, dass wir nach dem vorherigen Schritt eine Zivilisation von Raumfahrern bekommen? Oder vielleicht sind solche Chancen eins zu tausend, zu einer Million, zu einer Billion oder noch schlimmer?
In Wahrheit wissen wir das nicht. Wir wissen, dass das Universum dem intelligenten Leben eine sehr große Anzahl von Eintrittswahrscheinlichkeiten in der Größenordnung von 10 bis 22 bietet. Und wir wissen auch, dass die Wahrscheinlichkeit, in diesem Leben voranzukommen und sich zu einem technisch fortgeschrittenen zivilisatorischen Meisterraum zu entwickeln, sehr gering ist. Was wir nicht wissen, ist die Bedeutung dieser Wahrscheinlichkeit. Was sind die Chancen: 10 bis zum minus Drittel, 10 bis zum minus zwanzigsten, zehn bis zum minus fünfzigsten? Oder noch weniger? Wir wissen, dass mindestens einmal Leben entstanden ist (menschlich), und daher ist die Wahrscheinlichkeit seines Ursprungs nicht Null. Aber welcher? Um das herauszufinden, brauchen wir Daten. Annahmen, Hypothesen und Aussagen ersetzen diese Informationen nicht. Wir müssen sie finden, um es zu wissen. Und trotz der Behauptungen der New York Times ist alles andere nichts anderes als Wahrsagerei auf dem Kaffeesatz.
Der Astrophysiker und Schriftsteller Ethan Siegel ist der Schöpfer und Hauptautor des Blogs Starts With A Bang.
